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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110208797A(43)申请公布日2019.09.06(21)申请号201910446779.2(22)申请日2019.05.27(71)申请人西安空间无线电技术研究所地址710100陕西省西安市西街150号(72)发明人贺荣荣贺保平吴疆杨娟娟高阳党红杏谭小敏冯帆(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人张晓飞(51)Int.Cl.G01S13/90(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法(57)摘要一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法,步骤如下:1)确定场景中心与卫星相对速度为零的时刻;2)计算斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中的位置矢量和速度矢量;3)计算斜视观测的成像起始时刻和结束时刻;4)计算斜视观测中心时刻卫星姿态机动参数;5)在斜视观测起始至结束时间范围内,卫星均按照斜视观测中心时刻姿态机动参数进行机动;6)预留波束在卫星本体坐标系中距离角和方位角上注接口,根据在轨后波束指向定标值修正波束指向。本发明保证快响SAR卫星大斜视观测时天线波束精确指向目标,同时距离向各采样点多普勒频率变化满足成像需求。CN110208797ACN110208797A权利要求书1/3页1.一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法,其特征在于包括如下步骤:1)根据目标场景中心在地心固定坐标系中的位置矢量、过场景轨道段卫星时刻、过场景轨道段卫星在地心固定坐标系中的位置和速度矢量确定场景中心与卫星相对速度为零的时刻;2)根据场景中心与卫星相对速度为零时刻和成像需求斜视角计算斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中的位置矢量和速度矢量;3)根据斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中位置速度矢量、场景中心在地心固定坐标系中位置矢量、波束方位宽度和成像方位幅宽计算斜视观测的成像起始时刻和结束时刻;4)根据斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中位置速度矢量、场景中心在地心固定坐标系中位置矢量、波束指向距离方位角和姿态转序计算斜视观测中心时刻卫星姿态机动参数;5)在斜视观测起始至结束时间范围内,卫星均按照斜视观测中心时刻姿态机动参数进行机动;6)预留波束在卫星本体坐标系中距离角和方位角上注接口,根据在轨后波束指向定标值修正波束指向。2.根据权利要求1所述的一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法,其特征在于:所述根据目标场景中心在地心固定坐标系中的位置矢量、过场景轨道段卫星时刻、过场景轨道段卫星在地心固定坐标系中的位置和速度矢量确定场景中心与卫星相对速度为零的时刻Ts,具体步骤如下:设场景中心在地心固定坐标系中位置矢量为Rt,在过场景轨道段的各卫星时刻中存在一个时刻Ts使得场景中心与卫星的相对速度将时刻Ts记为场景中心与卫星的相对速度零时刻,其中Rs与Vs分别为此时刻卫星在地心固定坐标系中位置矢量和速度矢量,Rst为此时刻卫星与场景中心的距离。3.根据权利要求2所述的一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法,其特征在于:所述根据场景中心与卫星相对速度为零的时刻Ts和成像需求斜视角计算斜视观测中心时刻Tsquit0、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中位置矢量Rs_squint0和速度矢量Vs_squint0,具体步骤如下:设平台俯仰向前视或后视最大机动能力对应的时间为ΔTmax,在卫星可机动成像时间范围[Ts-ΔTmax,Ts+ΔTmax]内,存在一个卫星时刻Tsquit0使得此时刻卫星指向场景中心的斜视角为成像需求斜视角即满足Rs_squint0为此时刻卫星在地心固定坐标系中位置矢量,Vs_squint0为此时刻卫星在地心固定坐标系中速度矢量。4.根据权利要求3所述的一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法,其特征在于:根据斜视观测中心时刻Tsquit0、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中位置矢量Rs_squint0和速2CN110208797A权利要求书2/3页度矢量Vs_squint0、场景中心在地心固定坐标系中位置矢量Rt、波束方位宽度θbw和成像方位幅宽Laz,计算得到斜视观测的成像起始时刻Tstart=Tsquit0-0.5Timage和结束时刻Tend=Tsquit0+0.5Timage,其中为斜视观测成像时长,为斜视观测中心时刻波束足迹速度,为斜视观测中心时刻场景中心地心张角,Rst_squint0=|Rt-Rs_squint0|为斜视观测中心时刻卫星与场景中心的距离。5.根据权利要求4所述的一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法,其特征在于:根据斜视观测中心时刻Tsquit0、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中位置矢